പൊട്ടൻഷ്യൽ ഡിഫറൻസ് സമവാക്യത്തെക്കുറിച്ചുള്ള 3 ചോദ്യങ്ങൾ
1. ഒരു വൈദ്യുത ചാർജ് 20 സെ.മീ അകലെ 2√3 N ബലത്തിൽ ഒരു ഏകതാനമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൽ ചലിപ്പിക്കുന്നു. ബലത്തിന്റെ ദിശ വൈദ്യുത ചാർജിന്റെ സ്ഥാനചലനത്തിന് 30 o കോണിലാണെങ്കിൽ , വൈദ്യുത ചാർജിന്റെ പ്രാരംഭ, അവസാന സ്ഥാനങ്ങളിലെ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജിയിലെ വ്യത്യാസം എന്താണ്?
അറിയപ്പെടുന്നത്:
ബലം (F) = 2√3 N
ദൂരം (കൾ) = 20 സെ.മീ = 0.2 മീ.
കോൺ (θ) = 30 o
ആവശ്യമുണ്ട്: ഇലക്ട്രിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം
പരിഹാരം:
a യിൽ നിന്ന് b യിലേക്ക് ചാർജ് +q മാറ്റുന്നതിന്റെ ജോലി a യിലും b യിലും ഉള്ള വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി വ്യത്യാസത്തിന് തുല്യമാണ്.
ΔEP = ΔW
ചാർജ് ട്രാൻസ്ഫർ +q യുടെ ദിശയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ബലം F യുടെ ദിശ θ കോണാണെങ്കിൽ, a യിൽ നിന്ന് b യിലേക്കുള്ള ചാർജ് ട്രാൻസ്ഫറിന്റെ +q യുടെ പ്രവൃത്തി ഇതാണ്:
ΔW = F Δs cos θ = ( 2 √ 3 )(0,2)(cos 30) = (0,4 √ 3 )(0,5 √ 3 ) = (0,2)(3) = 0,6 ജൂൾ
2. കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ ചാർജും ശേഷിയും യഥാക്രമം 5 µC ഉം 20 µF ഉം ആണെങ്കിൽ, കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം നിർണ്ണയിക്കുക.
അറിയപ്പെടുന്നത്:
വൈദ്യുത ചാർജ് (q) = 5 µC = 5 x 10 -6 C
കപ്പാസിറ്റർ ശേഷി (C) = 20 µF = 20 x 10 -6 F
ആവശ്യമുണ്ട്: കപ്പാസിറ്റർ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം (V)
പരിഹാരം:
കപ്പാസിറ്റർ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം, കപ്പാസിറ്റർ ശേഷി, ചാർജ് എന്നിവയ്ക്കുള്ള സൂത്രവാക്യം:
V = q / C = (5 x 10 -6 ) / 20 x 10 -6 = 5/20 = 0,25 വോൾട്ട്
3. രണ്ട് പോയിന്റ് ചാർജുകൾ QA = -4 µC ഉം QB = 8 µC ഉം 16 സെ.മീ അകലത്തിലാണ്. രണ്ട് ചാർജുകൾക്കിടയിലുള്ള ഒരു പകുതി പോയിന്റിൽ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ നിർണ്ണയിക്കുക.
അറിയപ്പെടുന്നത്:
വൈദ്യുത ചാർജ് 1 (Q A ) = 4 x 10 -6 C
വൈദ്യുത ചാർജ് 2 (Q B ) = 8 x 10 -6 C
ദൂരം (r) = 8 സെ.മീ = 0,08 മീ.
കൂലോംബ് സ്ഥിരാങ്കം (k) = 9 × 10 9 Nm 2 /C 2
ആവശ്യമുള്ളത്: C (V C ) യിലെ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ
പരിഹാരം:
V A = k Q / r = (9 × 10 9 )(4 x 10 -6 ) / 0,08 = (36 × 10 3 ) / 0,08 = -450 വോൾട്ട്
V B = k Q / r = (9 × 10 9 )(8 x 10 -6 ) / 0,08 = (72 × 10 3 ) / 0,08 = 900 വോൾട്ട്
C (V C ) യിലെ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ = 900 – 450 = 450 വോൾട്ട്
